Question

【題目】如圖是某興趣小組在研究馬鈴薯在水中的浮沉情況時(shí)，通過往水中加鹽，終于使馬鈴薯漂浮在水面上。由于時(shí)間關(guān)系，當(dāng)時(shí)并沒有及時(shí)收拾實(shí)驗(yàn)器材，幾天后他們來收拾時(shí)，驚奇地發(fā)現(xiàn)原來浮在水面的馬鈴薯又都沉在容器底部，他們決定對(duì)這一現(xiàn)象進(jìn)行研究。對(duì)此現(xiàn)象，他們提出了以下幾種猜想：

猜想1：可能由于水的蒸發(fā)，鹽水的密度變大，導(dǎo)致馬鈴薯下沉；

猜想2：可能是馬鈴薯在鹽水中浸泡幾天后質(zhì)量變大，導(dǎo)致馬鈴薯下沉；

猜想3：可能是馬鈴薯在鹽水中浸泡幾天后體積變小，導(dǎo)致馬鈴薯下沉；

經(jīng)過一番討論，他們馬上否定了猜想1，你認(rèn)為他們否定的理由是：______。

接著他們就猜想2和猜想3進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn)操作：

（1）取三塊馬鈴薯，編上A，B，C號(hào)，分別測出其質(zhì)量和體積；

（2）配制一大杯鹽水；

（3）將三塊馬鈴薯放在鹽水中，使其漂浮，幾天后發(fā)現(xiàn)馬鈴薯都沉在容器底部，將其撈出，擦干，分別測出其質(zhì)量和體積，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

編號(hào)	質(zhì)量/g		體積/cm3
	放入鹽水前	在鹽水中下沉后	放入鹽水前	在鹽水中下沉后
A	44.8	39.2	40	33
B	56.1	48.8	50	41
C	77.3	67.9	69	57

請(qǐng)分析上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后回答：猜想2是_____（選填：“正確”或“錯(cuò)誤”）的；你認(rèn)為導(dǎo)致馬鈴薯下沉的原因是______。

Answer 1

【答案】鹽水密度大，馬鈴薯會(huì)上浮而不會(huì)下沉，與現(xiàn)象不符 錯(cuò)誤 由表中數(shù)據(jù)分析馬鈴薯的密度增大，大于鹽水的密度，導(dǎo)致馬鈴薯下沉

【解析】

物體在液體中的浮沉取決于物體所受的浮力與重力大小關(guān)系．

漂浮：F浮=G（因?yàn)槠�浮時(shí)V排＜V物，所以ρ液＞ρ物）；

下沉：F浮＜G（因?yàn)榻�沒在液體中下沉?xí)rV排=，所以ρ液＜ρ物）；

懸浮：F浮=G（因?yàn)閼腋�時(shí)V排=V物，所以ρ液=ρ物）；

上�。�F浮＞G（因?yàn)榻�沒在液體中上浮時(shí)V排=V物，所以ρ液＞ρ物）；

解答本題可根據(jù)浮沉條件去分析。

開始時(shí)，馬鈴薯漂浮在水面上，所以F浮=G，則ρ液gV排=ρ物gV物．

猜想1認(rèn)為可能是鹽水的密度變大造成馬鈴薯下沉，如果是鹽水密度增大，則馬鈴薯受到的浮力會(huì)增大，馬鈴薯就會(huì)上浮而不是下沉．

由表格中數(shù)據(jù)可知，馬鈴薯放在鹽水中過幾天后，質(zhì)量會(huì)減小，所以猜想2是錯(cuò)誤的．

因?yàn)轳R鈴薯放入鹽水中過幾天后，都下沉了，所以F浮＜G，則ρ液gV排＜ρ物gV物，

因?yàn)橄鲁習(xí)r，V排=V物，所以ρ液＜ρ物，那么我們也可以根據(jù)液體密度和物體密度的大小關(guān)系來判斷物體的浮沉情況．

由放入鹽水前的質(zhì)量和體積，我們可算出放入前馬鈴薯的密度是ρ===1.12g/cm3，計(jì)算序號(hào)B和C的密度也同樣是1.12g/cm3；

由放入鹽水后的質(zhì)量和體積，我們可算出此時(shí)馬鈴薯的密度是ρ′=≈1.19g/cm3，計(jì)算序號(hào)B和C的密度也同樣是1.19g/cm3．

從表格中數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果來看，馬鈴薯放入鹽水中幾天后，馬鈴薯的質(zhì)量和體積都減小了，但馬鈴薯的密度卻是變大的，當(dāng)馬鈴薯的密度大于鹽水的密度時(shí)，馬鈴薯就會(huì)在鹽水中下沉。